1. Magnes to ciało, które wytwarza pole magnetyczne i posiada dwa bieguny – północny (N) i południowy (S).
2. Bieguny różnoimienne (N i S) przyciągają się, a bieguny jednoimienne (N-N, S-S) odpychają się.
3. Magnesy mają różne kształty, m.in. podkowiasty i sztabkowy.
4. Pole magnetyczne wokół magnesu powstaje naturalnie, a nie tylko wtedy, gdy płynie przez niego prąd elektryczny. Jednak prąd elektryczny może wytwarzać pole magnetyczne, co jest podstawą działania elektromagnesów.
5. Wokół przewodnika, w którym płynie prąd elektryczny, również występuje pole magnetyczne.
6. Reguła prawej dłoni: Jeśli prawą dłonią obejmiemy przewodnik, w którym płynie prąd, a kciuk będzie wskazywał kierunek prądu, to zgięte cztery palce wskażą zwrot linii pola magnetycznego.
7. Elektromagnes to zwojnica z rdzeniem ze stali miękkiej umieszczonym wewnątrz.
- Budowa: Zwojnica z rdzeniem z miękkiej stali.
- Działanie: Służy do wytwarzania silnego, kontrolowanego pola magnetycznego.
8. Siła elektrodynamiczna (magnetyczna) to siła, która działa na przewodnik z prądem, umieszczony w polu magnetycznym.
- Wzory:
\[
F = B \cdot I \cdot l
\]
\[
B = \frac{F}{I \cdot l}
\]
\[
I = \frac{F}{B \cdot l}
\]
\[
l = \frac{F}{B \cdot I}
\]
Jednostka: 1 tesla (T).
9. Reguła lewej dłoni: Jeśli lewą dłoń ustawimy tak, aby linie pola magnetycznego „wbijały się” w dłoń, a cztery palce wskazywały kierunek prądu w przewodniku, to kciuk wskaże zwrot siły elektrodynamicznej.
10. Silnik elektryczny to maszyna elektryczna, która przetwarza energię elektryczną na energię mechaniczną.
- Budowa: Obracająca się cewka, nieruchome magnesy, komutator, szczotki oraz źródło napięcia.
- Zastosowanie: np. w samochodach.
Prądnica to urządzenie służące do wytwarzania prądu przemiennego.
- Budowa: Podstawowe części to stojan (nieruchoma część związana z obudową) oraz wirnik (ruchoma część wewnątrz stojana).
- Zastosowanie: W elektrowniach węglowych, atomowych, wiatrowych, wodnych, a także w alternatorach samochodowych i prądnicach pomiarowych (tachogeneratorach).
11. Transformator to urządzenie służące do transformowania (obniżania lub podwyższania) napięcia prądu.
- Budowa: Najprostszy transformator składa się z dwóch cewek nawiniętych wokół tego samego rdzenia z miękkiego ferromagnetyka. Jedna z cewek jest uzwojeniem pierwotnym, a druga uzwojeniem wtórnym.
- Wzór:
\[
U_1 \cdot I_1 = U_2 \cdot I_2
\]
gdzie \( U_1 \) i \( I_1 \) to napięcie i prąd w uzwojeniu pierwotnym, a \( U_2 \) i \( I_2 \) w uzwojeniu wtórnym.
12. Indukcja elektromagnetyczna to zjawisko wzbudzania prądu indukcyjnego w obwodzie w wyniku zmian liczby linii pola magnetycznego przechodzących przez powierzchnię ograniczoną przez ten obwód.
- Prąd indukcyjny uzyskiwany w prądnicy prądu przemiennego jest prądem przemiennym, co oznacza, że jego kierunek i natężenie zmieniają się cyklicznie – z określoną częstotliwością.
- Zjawisko indukcji elektromagnetycznej jest wykorzystywane m.in. w transformatorach, prądnicach i silnikach prądu zmiennego.
